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如图所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和...

如图所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,两板间电压大小为U;第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右发射一个质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,带电粒子恰好经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、U、B为已知量.(不考虑极边缘的影响).求
(1)粒子从粒子源射出时的速度大小.
(2)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期.

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(1)进入两极板的带电粒子在电场中做类平抛运动.由题知道x方向位移为l,y方向位移为,运用运动的分解,根据牛顿第二定律和运动学公式求解v. (2)粒子进入磁场中,洛伦兹力提供向心力,求出粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期. 【解析】 (1)进入两极板的带电粒子在电场中做类平抛运动,刚好从极板边缘射出,             则有 ,x=vt=l          由,Eq=ma,         联立以上各式,解得粒子从粒子源射出时的速度.   (2)粒子在偏转电场中被加速, 粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,得: , 解得: 又:   答:(1)粒子从粒子源射出时的速度为; (2)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径,周期.
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考点分析:
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(1)如图甲所示,光滑水平地面上有两个质量分别为3m和2m的物体A、B,它们在同一直线上相向运动,速率依次为2v和v.已知发生正碰后其中一个物体恰好静止.通过计算求:①恰好停下的是哪个物体?②碰撞过程中A、B系统损失的机械能是多少?
(2)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源.风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置.如图乙所示.风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r.求单位时间内流向风轮机的最大风能功率Pm在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施.
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②某同学用游标卡尺测量一薄的金属圆片的直径,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为    cm
(2)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其它器材有:
A.电压表V:0~3~15V
B.电流表A:0~0.6~3A
C.变阻器R1:(20Ω,1A) 
D.变阻器R2:(1000Ω,0.1A)
E.电键S和导线若干
①实验中电压表应选用的量程为    (填0~3V或0~15V);电流表应选用的量程为    (填0~0.6A或0~3A);变阻器应选用   
②根据实验要求连接实物电路图;
③实验测得的6组数据已在U-I图中标出,如图所示.请你根据数据点位置完成U-I图线,并由图线求出该电池的电动势E=    V,电阻r=    Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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